呂春松

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BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用管窺

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本文概述了 BIM 技術(shù)的主要特點(diǎn)，對BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入分析，并且探討了BIM 技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與未來的展望，以供參考。

BIM 技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用

前言

BIM 為三維模型，在理論上與二維出圖的CAD 比較有很大的優(yōu)勢，它以模型信息化，算量精確，減少工程碰撞等優(yōu)點(diǎn)，迅速在設(shè)計(jì)理念上體現(xiàn)出很多優(yōu)勢。在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)未來的發(fā)展中，BIM 技術(shù)必將是其主要方向，也會(huì)成為設(shè)計(jì)人員的必備技能。

1 BIM 技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 可視化特點(diǎn)

BIM 技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)意，能夠?qū)⒛Ｐ偷拿總€(gè)細(xì)節(jié)完整的體現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)可視化的效果，不僅可以把效果圖很好的展現(xiàn)出來，還可以保證建筑項(xiàng)目在整個(gè)的施工過程都是透明的。

1.2 協(xié)調(diào)性特點(diǎn)

BIM 技術(shù)的協(xié)調(diào)性在建筑行業(yè)中受到了很大的關(guān)注，建筑過程中各相關(guān)單位之間需要互幫互助，友好配合。工程在建筑過程中出現(xiàn)困難，與之相關(guān)的單位需要及時(shí)進(jìn)行協(xié)助配合，共同商討如何應(yīng)對困難，確保工程能夠順利進(jìn)行。

1.3 模擬性特點(diǎn)

BIM 技術(shù)的模擬性特點(diǎn)不但可以對與之相關(guān)的模型進(jìn)行很好的處理，能夠很好的對建筑項(xiàng)目的招標(biāo)工作及其他的工作做出完美的4D 模擬演練，還可以實(shí)現(xiàn)5D 模擬的需要，對成本投入能夠很好的把握。

1.4 優(yōu)化性特點(diǎn)

BIM 技術(shù)可以把建筑過程中比較復(fù)雜和繁瑣的工序進(jìn)行合理的簡化，進(jìn)而在規(guī)定時(shí)間內(nèi)有效的完成工程建設(shè)。BIM 技術(shù)會(huì)將建筑過程中的問題簡化并有效解決了工程耗時(shí)長的問題，完美的體現(xiàn)出其自身的優(yōu)化性特點(diǎn)。

2 BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 建造模型虛擬模擬

傳統(tǒng)的建造設(shè)計(jì)只能在圖紙上進(jìn)行，這種平面式的設(shè)計(jì)，無法完成對建筑工程的受力分析、材料用量計(jì)算、抗震分析等。BIM 技術(shù)通過建立建造模型，以三維形態(tài)展示在電腦畫面上，這種建立不僅是對建筑工程簡單的模型演示，而是通過建立三維模型進(jìn)行以下方面的虛擬模擬：(1)模擬模型的正確性，正確計(jì)算建筑的受力平衡，包括建筑對地面的壓力、地面對建筑物的支撐力，特別對于高層建筑、復(fù)雜建筑，其地下具有深基坑、地下室等，在這種復(fù)雜的建筑設(shè)計(jì)中，做好地基對建筑的支撐程度，就需要計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算其受力問題。計(jì)算出來的數(shù)據(jù)再通過建造模型演示，驗(yàn)證其正確性和建筑受力情況；(2)肢解每一個(gè)建筑構(gòu)造部位，計(jì)算機(jī)不僅能把建筑模型以三維形態(tài)展示給大家，還可以把三維圖像一一進(jìn)行拆解，從而把建筑的每一個(gè)環(huán)節(jié)提出模型畫面。這樣讓設(shè)計(jì)者和建造者從每一個(gè)建造環(huán)節(jié)入手，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)分析。這種肢解特別有利于建筑工程中機(jī)電安裝、給排水管道安裝、燃?xì)夤艿腊惭b，而且各類安裝后期錯(cuò)誤程度也大大降低。即使以后出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)問題，那么通過三維模型演示計(jì)算，也能準(zhǔn)確找到問題位置，否則高層建筑中那個(gè)位置出現(xiàn)問題，也很難查找到；(3)抗震程度分析，現(xiàn)代建筑提高抗震程度，是工程設(shè)計(jì)必須考慮的問題，解決這一問題，BIM 技術(shù)更加優(yōu)越。因?yàn)榻ㄔ炷Ｐ湍M分析，就能清楚的看到外加力對建筑的損害程度，包括物體對整座建筑的碰撞、振動(dòng)波對建筑的沖擊等，而平面圖形是無法完成演示模擬的。

2.2 三維可視化設(shè)計(jì)

在以往設(shè)計(jì)師進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中，圖紙內(nèi)容是以線條形式體現(xiàn)，那么這是不能夠真實(shí)的反映出設(shè)計(jì)理念的，只能是靠想象完成，對于相對復(fù)雜和繁瑣的設(shè)計(jì)模型是無法很好的靠想象完成的，而BIM技術(shù)將傳統(tǒng)的線條結(jié)構(gòu)完美的進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，利用三維立體的方式完美的表達(dá)。尤為重要的是設(shè)計(jì)工具的創(chuàng)新，可以把建筑物的每個(gè)細(xì)節(jié)表現(xiàn)的三維直觀化，是建筑設(shè)計(jì)成果得到有效的優(yōu)化，這樣不僅可以使業(yè)主直觀的感受到建筑物的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)形式，而且能夠很好的滿足業(yè)主的需求，有利于建筑單位的效益增長和長久發(fā)展。

2.3 協(xié)同設(shè)計(jì)

一項(xiàng)工程進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)過程中，需要通過具體規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、暖通設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，這些設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之間是存在著相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系的，以往在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)問題是需要通過圖紙變動(dòng)來進(jìn)行改變的，但還是比較容易出現(xiàn)一些遺留問題，造成設(shè)計(jì)的不完善。而BIM 技術(shù)能夠有效的展現(xiàn)三維可視化的特點(diǎn)，將不同設(shè)計(jì)項(xiàng)目的信息進(jìn)行共享，很好的完成了各項(xiàng)專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計(jì)工作，如果其中一項(xiàng)設(shè)計(jì)有變動(dòng)和修改，其他的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中會(huì)實(shí)時(shí)更新，知道具體的變動(dòng)。每一項(xiàng)設(shè)計(jì)能夠在信息模型中得到需要的設(shè)計(jì)參數(shù)和相關(guān)數(shù)據(jù)，不僅省略了重復(fù)錄入信息的過程，而且有效的避免了數(shù)據(jù)冗余和錯(cuò)誤的發(fā)生。

2.4 設(shè)計(jì)圖出圖

設(shè)計(jì)圖是BIM 的副產(chǎn)品，BIM 模型建立完成后，設(shè)計(jì)軟件能夠根據(jù)3D 模型生成平、立、剖等各種圖紙文件，而且圖紙始終與模型邏輯相關(guān)，當(dāng)模型發(fā)生變化時(shí)，與之關(guān)聯(lián)的圖形和文檔將自動(dòng)更新。傳統(tǒng)CAD 制圖時(shí)，因平、立、剖面圖紙相互獨(dú)立而導(dǎo)致的修改不完善，經(jīng)常出現(xiàn)平面與剖面不相符的失誤，基于BIM 的工程施工圖將可以從根本避免這種錯(cuò)誤的產(chǎn)生，從而最大限度保障工程設(shè)計(jì)企業(yè)最終產(chǎn)品的高準(zhǔn)確性和高質(zhì)量。

3 BIM 技術(shù)的挑戰(zhàn)與展望

3.1 挑戰(zhàn)

BIM 技術(shù)運(yùn)用于建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，面對著很多挑戰(zhàn)：(1)在BIM技術(shù)的作用下，很多部門人員可主動(dòng)參與到工作中，但用戶協(xié)作問題相對為突出，也許會(huì)對建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)帶來不好的影響；(2)受權(quán)責(zé)不明確問題的影響，凸顯BIM 模型歸屬問題；(3) BIM 技術(shù)盡管具備運(yùn)用優(yōu)勢，但是在建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用依然需要時(shí)間。

3.2 展望

BIM 技術(shù)運(yùn)用中，將應(yīng)用4D 模型而開展設(shè)計(jì)活動(dòng)，是建筑項(xiàng)目工程更為直觀的呈現(xiàn)在人們面前?；贐IM 技術(shù)的仿真模型設(shè)計(jì)中，能最大限度的完成協(xié)同工作，而在國內(nèi)建筑設(shè)計(jì)未來發(fā)展中，這一協(xié)作模式可以獲得高度認(rèn)同，而且在建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中有著廣泛運(yùn)用，對提高建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)效果發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。

5 結(jié)束語

綜上所述，在建筑設(shè)計(jì)的過程中，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙難以解決的狀況，然而BIM 技術(shù)就可以克服這些種種問題，因此，建筑行業(yè)的相關(guān)設(shè)計(jì)人員一定要注重對BIM 技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新，運(yùn)用BIM技術(shù)為人們設(shè)計(jì)出完美的建筑物，提高城市的美觀度。

[1]盧琬玫.BIM 技術(shù)及其在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D].天津大學(xué)，2014.

[2]邵光華.BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D].青島理工大學(xué)，2014.